560 <strong>М</strong>. БАСС, Т. ДЕЙЧ, Μ. ВЕБЕРфильтр внутри резонатора. <strong>М</strong>уракава с сотрудниками перестраиваллазер на красителе при накачке лазером в диапазоне 400 А * 9 , спектральнаяширина <strong>г</strong>енерации была уменьшена до ~20 А путем использованияв качестве элемента, селектирующе<strong>г</strong>о частоту, призмы Литтрова.О сужении спектра сообщили Соффер и <strong>М</strong>ак-Фарлэнд, которые использовалидифракционную решетку в схеме Литтрова в качестве одно<strong>г</strong>оиз отражателей в резонаторе лазера на родамине 6G при накачке лазером19 . Полученная перестройка показана на рис. 27. Ширина спектра<strong>г</strong>енерации была уменьшена от 60 до 0,6 А, в то время как выходная энер<strong>г</strong>иясоставляла ~Ь0% значения,полученно<strong>г</strong>о при использованииширокополосных диэлектрическихзеркал. Перестройкабыла осуществленав области ~400 А. Сорокини дру<strong>г</strong>ие использовали дифракционнуюрешетку, чтобыперестраивать частоту лазерапри накачке импульсной лампой,и получили такое жесужение 2 .Дальнейшее сужениеспектра было получено Брэдлис сотрудниками при использованииоптической схемы,приведенной на рис. 28 74 .5500 5600 5700 „5800Длина волны, А5900Рис. 27. Зависимость от длины волны относительнойэффективности преобразования излученияперестраиваемо<strong>г</strong>о лазера на родамине 6G 19 .Веюхняя кривая: оптическая плотность 1,3 (347 ΜΛΙ), решеткав резонаторе, диэлектрические зеркала. Стрелкипоказывают спектральную ширину полосы для это<strong>г</strong>о случаяНижняя кривая: оптическая плотность 0,35 (347WJU),'решетка в резонаторе, диэлектрические зеркала.При введении эталона Фабри— Перо в резонатор, образованныйдифракционной решеткойи диэлектрическимзеркалом, они получали <strong>г</strong>енерациюв одиночной продольноймоде с шириной линиименьше 0,01 А (рис. 29).Выходная мощность уменьшиласьприблизительно вдва раза, ко<strong>г</strong>да одно зеркало было заменено дифракционной решеткой,и приблизительно в четыре раза, ко<strong>г</strong>да был введен пропускающий фильтрФабри — Перо. Таким образом, спектральное сужение примерно в 10000 разсопровождалось уменьшением выходной мощности только в 8 раз.Сорокин с сотрудниками 75синхронизовал частоту лазера на родамине6G при накачке импульсной лампой с частотой D-линий паров натрия.б) Перестройка частоты путем изменения потерь. Для то<strong>г</strong>о чтобыперестраивать частоту <strong>г</strong>енерации в лазерах на красителях, можно использоватьизменение ряда параметров, таких, как концентрация красителяи температура, число невозбужденных молекул в резонаторе, добротностьQ резонатора и время открытия внутренне<strong>г</strong>о электрооптическо<strong>г</strong>озатвора. Перед обсуждением этих эффектов следует указать, что все ониотносятся к одному и тому же физическому явлению. Бла<strong>г</strong>одаря тому,что длинноволновый край полосы син<strong>г</strong>лет-син<strong>г</strong>летно<strong>г</strong>о по<strong>г</strong>лощения обычноперекрывает полосу флуоресценции, в область <strong>г</strong>енерации вводятсяпотери. Эти потери зависят от времени, поскольку они определяютсязаселенностью основно<strong>г</strong>о син<strong>г</strong>летно<strong>г</strong>о состояния, которая меняется в течениеимпульса накачки. Шэфер с сотрудниками наблюдал, что длины волн
ЛАЗЕРЫ НА КРАСИТЕЛЯХ 561излучения лазера на красителе растут при увеличении добротности резонатораQ 63 . Такое поведение предсказано зависимостью усиления от частоты,полученной в <strong>г</strong>л. III и показанной на рис. 4.Бла<strong>г</strong>одаря тому, что в резонаторе с низкой добротностью <strong>г</strong>енерациявозникает в течение импульса накачки позднее, чем в высокодобротномПассивный затворФотодиодДиэлектричесноьзеркало сR--65%Рубиновый стерженьс брюстеров- /Дсними торцами РезонансныйКювета с Интер/рериметркрасителем Фабри -Перо(15,25'1,5см) отражательУ<strong>г</strong>ол блесна ffJ"Решетна (эшеллет),перестраиваемая по у<strong>г</strong>луРис. 28. Одномодовый лазер на красителе, накачиваемый лазером на рубинеИзлучение перестраиваемо<strong>г</strong>о лазера на красителе подается на спектро<strong>г</strong>раф.Рис. 29. Интерферо<strong>г</strong>раммы: а) Не — Ne-лазера (6328 А); б) лазера на красителес интерферометром Фабри — Перо (база 3 мм) в резонаторе '*.Полоса пропускания интерферометра 4,5 Г<strong>г</strong>ц, ширина линии красителя < 500 <strong>М</strong><strong>г</strong>ц.резонаторе, потери из-за длинноволново<strong>г</strong>о края син<strong>г</strong>лет-син<strong>г</strong>летно<strong>г</strong>о·по<strong>г</strong>лощения оказываются меньшими и усиление сдви<strong>г</strong>ается в сторонуболее коротких длин волн. На рис. 30 приведена зависимость длиныволны максимума усиления от времени. График получен из набора кривыхзависимости усиления от длины волны со временем в качестве параметра,рассчитанных для родамина В при накачке импульсной лампойв предположении k Sr — 0 40 . Из это<strong>г</strong>о <strong>г</strong>рафика следует, что, помещаяэлектрооптический затвор в резонатор лазера на красителе, как показанона рис. 31, и открывая е<strong>г</strong>о в достаточно позднее время после началаимпульса накачки, можно изменять длину волны <strong>г</strong>енерации. На рис. 32приведены результаты это<strong>г</strong>о эксперимента 7в . Если задержка между началомимпульса накачки и открытием электрооптическо<strong>г</strong>о затвора увеличивалась,длина волны <strong>г</strong>енерации сначала уменьшалась, а затем возрастала.Эффект вызван меняющимися во времени потерями на син<strong>г</strong>летсин<strong>г</strong>летноепо<strong>г</strong>лощение, которые в интервале до максимума импульсанакачки падают, а затем вновь возрастают.Если стоксов сдви<strong>г</strong> в красителе невелик, так что полосы по<strong>г</strong>лощенияи флуоресценции значительно перекрываются, то невозбужденные моле-